在地球历史上，几乎整个星球至少有两次被冰雪包裹。大约在7亿年前，这些戏剧性的“雪球地球”事件在短时间内相继发生，有证据表明，连续的全球冰河期为后来地球上复杂的多细胞生物的爆发奠定了基础。
科学家们已经考虑了多种可能导致地球进入每一个冰河时期的情况。虽然没有一个驾驶过程已被确认,它是假定任何触发临时freeze-overs必须这样做的方式推动地球过去的临界阈值,如减少入射的太阳光或大气二氧化碳水平足够低,引发了全球扩张的冰。
但麻省理工学院的科学家们现在说，“雪球地球”很可能是“速率引起的冰川”的产物。也就是说，他们发现，当地球接收到的太阳辐射水平在较短的地质时期内发生迅速变化时，地球可能会进入全球冰期。太阳辐射量不必下降到一个特定的阈值;只要入射阳光的减少速度超过临界速度，就会出现暂时的冰川作用，杏耀登陆或称为“雪球地球”。
这些研究结果,发表在《英国皇家学会学报》上,表明无论引发地球的冰河时代最有可能涉及过程迅速减少太阳辐射出来的数量,如广泛的火山喷发或生物诱导云的形成,可以显著地遮住了阳光。
这一发现也适用于寻找其他行星上的生命。研究人员一直热衷于在宜居带内寻找系外行星。宜居带是指距离其恒星的距离，其温度范围可能适宜生命存在。新的研究表明，这些行星和地球一样，如果它们的气候突然变化，也可能会暂时结冰。即使类地行星位于宜居带内，它们也可能比之前认为的更容易受到全球冰期的影响。
麻省理工学院地球、大气和行星科学系(EAPS)的研究生康斯坦丁·阿恩沙伊特(Constantin Arnscheidt)是该研究的主要作者，他说:“你可能有一颗保持在经典宜居带内的行星，但如果射入的阳光变化太快，你可能会得到一个雪球地球。”“这突出了一个概念，
杏耀主管团队 ，即宜居性的概念中有太多的细微差别。”
这篇论文是Arnscheidt与EAPS地球物理学教授Daniel Rothman共同撰写的，同时也是Lorenz中心的联合创始人和联合主任。
失控的雪球
不管引发过去冰期的具体过程是什么，科学家们普遍认为，“雪球地球”源自一种涉及冰反照反馈的“失控”效应:当入射的阳光减少时，冰从两极扩展到赤道。随着越来越多的冰覆盖着地球，地球的反射性就会越来越强，反照率也会越来越高，这就会进一步降低地表温度，导致更多的冰膨胀。最终，如果冰达到一定程度，这就会成为一个失控的过程，导致全球冰川作用。
由于地球的碳循环，地球上的全球冰期在本质上是暂时的。当地球没有被冰覆盖时，大气中二氧化碳的含量多少受到岩石和矿物的风化作用的控制。当地球被冰覆盖时，风化作用大大减弱，从而导致二氧化碳在大气中积聚，产生温室效应，最终使地球解冻，脱离冰期。
科学家们普遍认为，雪球地球的形成与入射阳光、冰反照率反馈和全球碳循环之间的平衡有关。
“关于造成全球冰期的原因有很多说法，但它们都可以归结为太阳辐射进来的一些隐含变化，”Arnscheidt说。“但一般来说，这是在跨越一个门槛的背景下进行的研究。”
他和罗思曼之前曾研究过地球历史上的其他时期，在这些时期，某些气候变化发生的速度或速率会引发一些事件，比如过去的大灭绝。
罗斯曼说:“在这个过程中，我们意识到，有一种直接的方法可以证明一个严肃的观点，那就是在雪球地球和可居住性上应用利率诱导的引爆的概念。”
“小心速度”
研究人员开发了一个简单的数学模型,地球的气候系统,包括方程来表示关系传入和传出的太阳辐射、地球的表面温度,大气中二氧化碳的浓度,风化的影响在吸收和储存大气二氧化碳。研究人员能够调整这些参数来观察是哪些条件产生了雪球地球。
最终，他们发现，如果入射的太阳辐射以高于临界速率的速度迅速下降，而不是降至临界阈值或特定的阳光水平，那么行星更有可能被冻结。这个临界速率到底是多少还存在一些不确定性，因为这个模型只是地球气候的一个简化表示。尽管如此，阿什伊德估计，地球需要在大约1万年的时间里，入射阳光下降2%，才会进入全球冰河时代。
“假设过去的冰期是由太阳辐射在地质上的快速变化引起的是合理的，”Arnscheidt说。
在数万年的时间里，使天空迅速变暗的特殊机制仍有待讨论。一种可能性是，分布广泛的火山向大气中喷射了悬浮颗粒，阻挡了来自世界各地的阳光。另一种观点认为，原始藻类可能已经进化出了促进反射光云形成的机制。这项新研究的结果表明，科学家们可能会考虑这样的过程，杏耀网站即快速减少太阳辐射的过程，更有可能引发地球的冰期。
“即使人类不会在我们目前的气候轨迹上引发雪球式的冰川，在全球范围内存在这样一个‘速率诱发的引爆点’仍可能是一个值得关注的问题，”Arnscheidt指出。“例如，它告诉我们，我们应该警惕我们正在改变地球气候的速度，而不仅仅是变化的规模。可能还有其他由人为变暖引发的速率引发的引爆点。识别这些物质并限制它们的临界速率是值得进一步研究的目标。”
